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ESCOLA POLITÉCNICA DA USP DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA

HIDRÁULICA E AMBIENTAL

EVOLUÇÃO DO TRATAMENTO DE

ÁGUAS DE ABASTECIMENTO ESTADO DA ARTE

Prof. Dr. Sidney Seckler Ferreira Filho

TRATAMENTO AVANÇADO DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTO

Introdução

Concepção histórica de sistemas de tratamento de água

Concepção de estações de tratamento de água

Evolução tecnológica das ETA’s

Comentários finais

MANANCIAL

BOMBA

ETA

M

RESERVAÇÃO

TANQUE DE

CONTATO

Ramal

TRATAMENTO

ADUÇÃO

MACROMEDIDOR

DISTRIBUIÇÃO

PERDAS FÍSICAS

PERDAS DE FATURAMENTO

Figura 1 - Sistema Público de Abastecimento de Água

CAPTAÇÃO

SISTEMAS PÚBLICOS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

CONCEPÇÃO DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

CONCEPÇÃO HISTÓRICA DE SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA

Manancial Captação Adução de água

bruta ETA

Adução de água tratada

Reservação Distribuição

COMPORTAMENTO DE ETA’s EM RELAÇÃO A QUALIDADE DA ÁGUA


Qu

ali

da

de

Tempo

Água Bruta

Padrão de Potabilidade

Água Final

1 1. Cantareira 33,3 m3/s

2

2. Alto Tietê 15,0 m3/s

3

3. Rio Claro 4,0 m3/s

4

4. Rib. da Estiva 0,1 m3/s

5

5. Rio Grande 5,5 m3/s

6

6. Guarapiranga 16,0 m3/s

7

7. Alto Cotia 1,2 m3/s

8

8. Baixo Cotia 1,0 m3/s

Total: 75,8 m3/s

Região Metropolitana de São Paulo

QUALIDADE DA ÁGUA PARA ABASTECIMENTO PÚBLICO


Qu

ali

da

de

Tempo

Água Bruta


Água Final

4.000 A.C: Documentos em sânscrito e grego recomendavam que águas impuras deveriam ser purificadas por fervura ou serem expostas ao sol ou purificadas por filtração em leitos de areia.


1.500 A.C: São apresentadas em algumas gravuras egípcias artefatos confeccionados artesanalmente com a finalidade de permitirem a separação de sólidos presentes em águas empregadas para consumo.


500 A.C: Hipócrates, considerado o pai da medicina, recomendava a fervura e filtração da água de chuva antes do seu uso para abastecimento público.





300 A.C a 300 D.C: Engenheiros romanos criaram os primeiros sistemas públicos para abastecimento de água e os grandes aquedutos.

500 DC – 1.600 DC Durante este período, conhecido como a Idade Média, muito pouco foi efetuado com respeito ao desenvolvimento dos sistemas de saneamento públicos de saneamento



1676 – O inventor holandês Anton van Leeuwenhoek efetua experiências com óptica e concebe os primeiros microscópicos




Qu

ali

da

de

Tempo

Água Bruta


Água Final

1829 – Construção e operação de filtros lentos em areia para tratamento de água na cidade de Londres

Parâmetros de qualidade da água estéticos considerados: Turbidez, cor aparente e real, etc...



1854 – John Snow demonstra de modo empírico que a água é um veiculador de doenças, embora nada fosse conhecido até então acerca do mundo microbiológico



1864 – Louis Pasteur e Robert Koch propõem a teoria dos germes e derrubam a tese da geração espontânea


Evidências de John Snow - 1854

Teoria dos germes - Louis Paster e Robert Koch - 1870

Poder do cloro na ação desinfetante - Robert Koch - 1881


Primeiras aplicações do cloro como agente regular no processo de desinfecção de águas de abastecimento

Alemanha (1890)

Inglaterra - Lincon - (1905)

Estados Unidos - Chicago - (1908)



1890 a 1900 – Os maiores desenvolvimentos do processo de filtração rápida ocorreram por intermédio de Allan Hazen e George Warren Fuller



Manancial Captação Adução de água

bruta ETA

Adução de água tratada

Reservação Distribuição

Filtração rápida

Desinfecção Coagulação Floculação

Sedimentação

TRATAMENTO CONVENCIONAL DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTO

Manancial Coagulação Floculação Sedimentação

Filtração Desinfecção Fluoretação Correção de pH

Água Final

Polímero Agente oxidante

Alcalinizante

TRATAMENTO DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTO – FILTRAÇÃO DIRETA



Água Final


Alcalinizante

TRATAMENTO DE ÁGUAS DE ABASTECIMENTO – FILTRAÇÃO EM LINHA



Água Final


Alcalinizante

Características da água

bruta

Filtração direta Filtração em linha

Tubidez (UNT) 50

(15)

25

(5)

Cor real (U.C) 50

(Cor aparente < 20)

25

(Cor aparente < 15)

Densidade algal

(UPA/ml)

1.000

(500)

500

(100)

CONCEPÇÃO DA ETA EM FUNÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA BRUTA

Tratamento de Água

Qualidade da água final

Estéticamente

agradável

Compostos

inorgânicos

Compostos

orgânicos

Sub-produtos

da desinfecção

Microbiologicamen

te segura

•Qualidade da água bruta

•Qualidade da água final

•Confiabilidade em processos e

equipamentos

•Mão de obra e pessoal

•Flexibilidade operacional em lidar com

mudanças na qualidade da água

•Área disponível

•Disposição dos resíduos (Aspectos

ambientais)

•Custos de operação e construção

•Aspectos políticos

Qualidade da

água bruta

TRATAMENTO CONVENCIONAL RESERVATÓRIO DO GUARAPIRANGA


ETA ABV

TRATAMENTO CONVENCIONAL RESERVATÓRIO DO RIO GRANDE


Rodovia Anchieta


ETA Rio Grande

Captação Rio Grande

TRATAMENTO CONVENCIONAL SISTEMA ALTO COTIA

Sistema Alto Cotia

TRATAMENTO CONVENCIONAL SISTEMA RIO CLARO

Sistema Rio Claro

Sistema Rio Claro

TRATAMENTO CONVENCIONAL SISTEMA RIO CLARO

•Adoção de diferentes

agentes oxidantes

•Otimização do processo

de coagulação e filtração

•Aplicação de CAP

•Aplicação de CAG


Estéticamente

agradável

Compostos

inorgânicos

Compostos

orgânicos

Sub-produtos

da desinfecção

Microbiologicamen

te segura

Qualidade da

água bruta

Remoção de ferro e manganês

Gosto e odor em águas de abastecimento

Limites de turbidez para a água filtrada

Limites de contagem de partículas para a água filtrada


•Adoção de diferentes agentes

oxidantes

•Otimização do processo de

coagulação

•Processos de membrana



Estéticamente

agradável

Compostos

inorgânicos

Compostos

orgânicos

Sub-produtos

da desinfecção

Microbiologicamen

te segura

Qualidade da

água bruta

Controle da formação de DBP’s

Remoção de compostos orgânicos precursores

Agilidade e flexibilidade da ETA com respeito à adoção de Padrões de Qualidade mais restritivos


•Adoção de diferentes agentes

oxidantes


•Otimização dos processos de

coagulação e filtração

•Radiação Ultra-Violeta


Estéticamente

agradável

Compostos

inorgânicos

Compostos

orgânicos

Sub-produtos

da desinfecção

Microbiologicamen

te segura

Qualidade da

água bruta

Aplicação de agentes oxidantes alternativos

Otimização dos processos físicos de separação

Pesquisa de novos microrganismos indicadores

Desenvolvimento de novas técnicas microbiológicas



•Otimização dos processos de

coagulação e filtração


•Processos de arraste com ar


Estéticamente

agradável

Compostos

inorgânicos

Compostos

orgânicos

Sub-produtos

da desinfecção

Microbiologicamen

te segura

Qualidade da

água bruta

Controle da bacia hidrográfica e de suas fontes poluidoras

Otimização do processo de coagulação e pesquisa de novos agentes coagulantes

Novos compostos orgânicos potencialmente tóxicos identificados em estudos epidemiológicos e toxicológicos


MUITO OBRIGADO !!!

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